(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図1に示されるように、本実施形態の空気入りタイヤ(以下、単に「タイヤ」ということがある。)は、例えば四輪駆動車用のオールシーズン用タイヤとして好適に利用される。
【0015】
タイヤのトレッド部2には、タイヤ周方向に連続してのびる主溝が設けられる。本実施形態のトレッド部2には、最もトレッド端Te側の1対のショルダー主溝3と、ショルダー主溝3の内側に配される1対のミドル主溝4と、ミドル主溝4の内側に配される1対のセンター主溝5とが設けられる。これにより、トレッド部2には、ショルダー主溝3とトレッド端Teとの間をのびる1対のショルダー陸部6、ショルダー主溝3とミドル主溝4との間をのびる1対のミドル外陸部7、ミドル主溝4とセンター主溝5との間をのびる1対のミドル内陸部8、及び、1対のセンター主溝5、5間をのびるセンター陸部9が夫々区分される。
【0016】
「トレッド端」Teは、正規リムにリム組みされかつ正規内圧が充填された無負荷の正規状態のタイヤに、正規荷重を負荷してキャンバー角0度で平面に接地させたときの最もタイヤ軸方向外側の接地位置として定められる。正規状態において、トレッド端Te、Te間のタイヤ軸方向の距離がトレッド接地幅TWとして定められる。特に断りがない場合、タイヤ各部の寸法等は、正規状態での値である。
【0017】
「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めているリムであり、JATMAであれば"標準リム"、TRAであれば "Design Rim" 、ETRTOであれば "Measuring Rim"である。「正規内圧」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、JATMAであれば"最高空気圧"、TRAであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ETRTOであれば "INFLATION PRESSURE" である。但し、タイヤが乗用車用である場合、正規内圧は180kPaである。
【0018】
「正規荷重」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、JATMAであれば "最大負荷能力" 、TRAであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ETRTOであれば "LOAD CAPACITY" である。但し、タイヤが乗用車用の場合、正規荷重は、前記荷重の88%に相当する荷重である。
【0019】
ショルダー主溝3は、タイヤ軸方向内側の頂点3aと、タイヤ軸方向外側の頂点3bとの間の振幅を持っているジグザグ状である。このようなショルダー主溝3は、タイヤ軸方向成分を有するため、大きな雪柱せん断力を発揮する。従って、スノートラクション性能が向上する。本明細書では、主溝の頂点とは、主溝の溝縁上の点で定義される。主溝に他の溝が接続されているため、溝縁が不明瞭な場合は、他の溝が接続された溝縁の両側を滑らかに延長させた仮想溝縁で定義される。
【0020】
ショルダー主溝3は、本実施形態では、直線状でのびる直線部3Aと、円弧状でのびる円弧部3Bとが交互に設けられている。
【0021】
本実施形態の直線部3Aは、タイヤ軸方向の外側から内側に傾斜している。このような直線部3Aは、タイヤ軸方向成分を有するため、雪柱せん断力を発揮する。
【0022】
直線部3Aのタイヤ周方向に対する角度α1が大きい場合、ショルダー陸部6及びミドル外陸部7の直線部3A近傍のタイヤ周方向の剛性が低下するおそれがある。このため、直線部3Aのタイヤ周方向に対する角度α1は、好ましくは5〜15°である。
【0023】
本実施形態の円弧部3Bは、その一方端が、直線部3Aと滑らかに接続されている。これにより、ショルダー陸部6及びミドル外陸部7の剛性が高められる。円弧部3Bの他方端は、直線部3Aとタイヤ周方向に対し逆向きに傾いて接続されている。このため、ショルダー主溝3内の気柱共鳴音が攪乱され、ノイズ性能が向上する。
【0024】
円弧部3Bの曲率半径R1は、好ましくは15〜35mmである。これにより、直線部3A内で生じた空気の共鳴振動(気柱共鳴音)が効果的に攪乱され、ノイズ性能が、さらに向上する。円弧部3Bの曲率半径R1が15mm未満の場合、ショルダー陸部6及びミドル外陸部7の剛性が低下するおそれがある。円弧部3Bの曲率半径R1が35mmを超える場合、気柱共鳴を攪乱できないおそれがある。
【0025】
本実施形態では、直線部3Aと円弧部3Bの他方端との交点にタイヤ軸方向内側の頂点3aが設けられている。円弧部3Bにタイヤ軸方向外側の頂点3bが設けられている。
【0026】
このようなショルダー主溝3の溝幅(溝中心線と直角方向の最大の溝幅)W1は、ノイズ性能とスノートラクション性能とを向上させるため、好ましくはトレッド接地幅TWの1.0%〜4.0%である。同様の観点より、ショルダー主溝3の溝深さ(
図3に示す)D1は、好ましくは9.0〜13.0mmである。
【0027】
ミドル主溝4は、タイヤ軸方向内側の頂点4aと、タイヤ軸方向外側の頂点4bとの間の振幅を持っているジグザグ状である。センター主溝5は、タイヤ軸方向内側の頂点5aと、タイヤ軸方向外側の頂点5bとの間の振幅を持っているジグザグ状である。このようなミドル主溝4及びセンター主溝5は、さらに、スノートラクション性能を向上させる。なお、センター主溝5の溝壁部は、後述する面取り部30、31を含む。このようなセンター主溝5の各頂点5a、5bは、面取り部30、31を除いた溝壁部をタイヤ半径方向外側に延長させた仮想溝壁部と、踏面に沿って延長した仮想踏面とを交差させたセンター主溝5の仮想溝縁上の点とする。
図1及び
図2には、便宜上、面取り部30、31が、ハッチ模様を付して表される。
【0028】
ミドル主溝4は、タイヤ軸方向外側に向かって凸となる円弧状のミドル円弧部4Aと、ミドル円弧部4A、4A間を継ぎかつタイヤ軸方向内側に向かって直線状で屈曲するミドル屈曲部4Bとが交互に設けられている。センター主溝5は、タイヤ軸方向内側に向かって凸となる円弧状のセンター円弧部5Aと、センター円弧部5A、5A間を継ぎかつタイヤ軸方向外側に向かって直線状で屈曲するセンター屈曲部5Bとが交互に設けられている。
【0029】
スノートラクション性能とノイズ性能とをバランス良く高めるため、ミドル主溝4の溝幅W2は、好ましくはトレッド接地幅TWの0.5%〜3.5%である。センター主溝5の溝幅W3は、好ましくはトレッド接地幅TWの1.5%〜5.0%である。ミドル主溝4の溝深さD2(
図3に示す)は、好ましくは8.0〜12.0mmである。センター主溝5の溝深さD3(
図3に示す)は、好ましくは9.0〜13.0mmである。センター主溝5の溝幅W3は、面取り部30、31が設けられている領域では、センター主溝5の仮想溝縁間の距離である。
【0030】
ショルダー主溝3の振幅の中心線3Gとタイヤ赤道Cとの間のタイヤ軸方向距離L1は、好ましくはトレッド接地幅TWの25%〜35%である。同様に、ミドル主溝4の振幅の中心線4Gとタイヤ赤道Cとの間のタイヤ軸方向距離L2は、好ましくはトレッド接地幅TWの14%〜22%である。センター主溝5の振幅の中心線5Gとタイヤ赤道Cとの間のタイヤ軸方向距離L3は、好ましくはトレッド接地幅TWの3%〜10%である。
【0031】
図2には、
図1のトレッド部2の右側半分の拡大図が示される。
図2に示されるように、ミドル外陸部7には、ショルダー主溝3からタイヤ軸方向内側にのびるミドル横溝11がタイヤ周方向に隔設されている。本実施形態のミドル横溝11は、ショルダー主溝3とミドル主溝4とを接続する。これにより、ミドル外陸部7は、ショルダー主溝3、ミドル主溝4及びミドル横溝11により区分される複数個の外ミドルブロック7Bがタイヤ周方向に並ぶブロック列として形成されている。
【0032】
図4には、
図2のA−A断面である、ミドル横溝11の溝横断面が示される。
図4に示されるように、溝横断面において、ミドル横溝11は、溝底18と、溝底18からトレッド部2の踏面2A、本実施形態では、ミドル外陸部7の踏面7Aにのびる2つの溝壁部19、19とを有する。
【0033】
本実施形態では、ミドル横溝11の溝壁部19は、階段状部20が設けられた第1溝壁部19A(
図4では右側)と、階段状部20が設けられていない第2溝壁部19B(
図4では左側)とを有している。
【0034】
第1溝壁部19Aは、階段状部20、及び、溝底18と階段状部20とを継ぐ継ぎ部21を含む。また、本実施形態の第1溝壁部19Aは、階段状部20がミドル外陸部7の踏面7Aまでのびている。
【0035】
階段状部20は、横面23と側面24とを含む。
【0036】
横面23は、ミドル外陸部7の踏面7Aに沿った方向にのびる。従って、横面23の端縁23eが大きなエッジ効果を発揮する。また、階段状部20により、ミドル横溝11は大きな溝容積を持つため、スノートラクション性能が向上する。さらに、階段状部20により、大きな溝壁部19の表面積が得られ、ショルダー主溝3やミドル主溝4からの気柱共鳴音を効果的に攪乱する。なお、「踏面に沿った方向」とは、横面23と踏面7Aとが平行である場合の他、横面23を通るタイヤ半径方向線上において、横面23を通る法線と、ミドル横溝11を埋めて得られる仮想踏面の法線とのなす角が、10°以下である場合を含む。
【0037】
階段状部20は、1〜3個の横面23を含んでいる。横面23が4個以上含まれる場合、側面24のタイヤ半径方向高さが小さくなり、雪柱せん断力やエッジ効果が発揮されないおそれがある。特に、階段状部20は、2個の横面23を含んでいるのが望ましい。
【0038】
本実施形態の横面23は、最もタイヤ半径方向の内側の第1横面23Aと、第1横面23Aよりもタイヤ半径方向の外側の第2横面23Bとからなる。
【0039】
側面24は、本実施形態では、第1横面23Aと第2横面23Bとを継ぐ第1側面24A、及び、第2横面23Bとミドル外陸部7の踏面7Aとを継ぐ第2側面24Bからなる。
【0040】
階段状部20は、ミドル外陸部7の踏面7Aから第1横面23Aまでの深さである階段状部深さDaが、ミドル横溝11の最大溝深さD4の50%〜80%である。これにより、ノイズ性能とスノートラクション性能とが向上する。階段状部深さDaがミドル横溝11の最大溝深さD4の50%未満の場合、溝容積を効果的に大きくできず、雪柱せん断力が発揮されない。階段状部深さDaがミドル横溝11の最大溝深さD4の80%を超える場合、ミドル横溝11の溝容積が過度に大きくなり、ミドル主溝4やショルダー主溝3の気柱共鳴音を攪乱できない。また、ミドル外陸部7の剛性が小さくなる。このため、階段状部深さDaは、好ましくはミドル横溝11の最大溝深さD4の55%〜75%である。
【0041】
ミドル横溝11は、階段状部20の溝幅方向の長さWaが階段状部深さDaの
80%〜150%である。これにより、幅が大きい雪柱が得られる。また、ショルダー主溝3やミドル主溝4(
図2に示す)内で生じた気柱共鳴音が効果的に攪乱される。この作用を、さらに効果的に発揮させる観点より、階段状部20の溝幅方向の長さWaは、好ましくは階段状部深さDa
の140%以下である。
【0042】
このように、本発明では、ミドル横溝11の溝壁部19に、階段状部20を設け、横面23の個数、階段状部深さDa及び溝幅方向の長さWaを規定することにより、エッジ効果や雪柱せん断力を高めつつ、ショルダー主溝3やミドル主溝4で生じた気柱共鳴を攪乱し、ポンピング音の増加を抑制する。このため、本発明の空気入りタイヤは、優れたノイズ性能とスノートラクション性能とを有する。このような階段状部20は、主溝の気柱共鳴をトレッド端Teの外側に排出することを抑制するため、ショルダー主溝3からのびるミドル横溝11又は後述のショルダー横溝12に設けるのが望ましい。本実施形態では、ミドル横溝11のみに階段状部20が設けられている。
【0043】
側面24と横面23とのなす角度θaは、好ましくは90〜120°である。側面24と横面23とのなす角度θaが90°未満の場合、ミドル横溝11の溝容積を効果的に大きくできず、大きな雪柱を形成することができないおそれがある。側面24と横面23とのなす角度θaが120°を超える場合、横面23の端縁23e及び第1溝壁部19Aの溝縁26によるエッジ効果が発揮されないおそれがある。
【0044】
第2溝壁部19Bは、溝底18から踏面7Aまで屈曲することなくのびるプレーン壁面である。
【0045】
図2に示されるように、ミドル横溝11は、ショルダー主溝3のタイヤ軸方向内側の頂点3aに接続される。これにより、パターン剛性が小となりやすいタイヤ軸方向内側の頂点3a近傍のミドル外陸部7の剛性が確保される。
【0046】
第2溝壁部19Bの溝縁27は、ショルダー主溝3のタイヤ軸方向内側の溝縁3iと滑らかに接続されている。これにより、ミドル外陸部7は、高い剛性を有する。本実施形態では、第2溝壁部19Bの溝縁27は、ショルダー主溝3の円弧部3Bの溝縁と滑らかに接続されている。また、第1溝壁部19Aの溝縁26は、ショルダー主溝3のタイヤ軸方向内側の頂点3aよりもタイヤ軸方向外側に接続されている。このため、ショルダー主溝3の円弧部3Bとミドル横溝11とで、大きな雪柱が確実に形成される。従って、スノートラクション性能が向上する。
【0047】
ミドル横溝11は、本実施形態では、ミドル円弧部4Aのタイヤ軸方向外側の頂点4bに接続されている。これにより、円弧部3B、ミドル横溝11、ミドル円弧部4A、及び、ミドル屈曲部4Bで、さらに大きな雪柱が形成される。このため、スノートラクション性能が、一層向上する。
【0048】
ミドル横溝11のタイヤ軸方向に対する角度θ1は、好ましくは15〜60°である。これにより、大きな雪柱せん断力が発揮され、スノートラクション性能が向上する。ミドル横溝11の角度θ1が15°未満の場合、ミドル横溝11の長さが小さくなり、ショルダー主溝3及びミドル主溝4からの気柱共鳴を効果的に攪乱できず、ノイズ性能が悪化するおそれがある。ミドル横溝11の角度θ1が60°を超える場合、ミドル横溝11のタイヤ軸方向成分が小さくなり、雪柱せん断力が低下するおそれがある。ミドル横溝11の角度θ1は、より好ましくは20〜55°である。ミドル横溝11の角度θ1は、ミドル横溝11の溝底18(
図4に示す)による溝中心線11Gの角度である。
【0049】
このようなミドル横溝11の溝幅W4(溝中心線11Gに対し、直角方向の最大幅)は、ノイズ性能とスノートラクション性能とを高めるため、好ましくはトレッド接地幅TWの1.5%〜5.0%である。ミドル横溝11の最大溝深さD4は、好ましくはショルダー主溝3の溝深さD1(
図3に示す)の60%〜80%である。
【0050】
ショルダー陸部6には、ショルダー主溝3からタイヤ軸方向外側にトレッド端Teまでのびるショルダー横溝12がタイヤ周方向に隔設されている。これにより、本実施形態のショルダー陸部6は、ショルダー主溝3、トレッド端Te及びショルダー横溝12により区分される複数個のショルダーブロック6Bがタイヤ周方向に並ぶブロック列として形成されている。
【0051】
ショルダー横溝12は、ショルダー主溝3からタイヤ軸方向外側にのびる幅狭部12A、及び、幅狭部12Aのタイヤ軸方向外側に配されかつ幅狭部12Aよりも溝幅の大きい幅広部12Bを含む。幅狭部12Aは、ショルダー主溝3内で生じた気柱共鳴音を効果的に攪乱する。幅狭部12Aは、ポンピング音を小さくする。幅広部12Bは、大きな雪柱を形成する。従って、ノイズ性能とスノートラクション性能とが、一層、向上する。
【0052】
ショルダー横溝12のタイヤ軸方向に対する角度θ2は、ミドル横溝11の角度θ1よりも小さいのが望ましい。このようなショルダー横溝12は、タイヤ軸方向に大きなエッジ効果を発揮し、とりわけ、旋回時のスノートラクション性能を向上させる。
【0053】
ショルダー横溝12の角度θ2が小さい場合、ショルダー横溝12の長さが小さくなり、気柱共鳴の攪乱効果が小さくなるおそれがある。このため、ショルダー横溝12の角度θ2は、好ましくは5〜45°である。ショルダー横溝12の角度θ2は、ショルダー主溝3側の開口端の中間点と、トレッド端Te上でのショルダー横溝12の中間点とを結ぶ直線で定義される。
【0054】
ショルダー横溝12の幅狭部12Aの溝幅W5aは、好ましくはショルダー主溝3の溝幅W1(
図1に示す)の0.3〜0.95倍である。ショルダー横溝12の幅広部12Bの溝幅W5bは、好ましくは幅狭部12Aの溝幅W5aの1.3〜2.0倍である。同様に、幅狭部12Aの溝深さD5a(
図3に示す)は、好ましくはショルダー主溝3の溝深さD1の0.6〜0.8倍である。幅広部12Bの溝深さD5b(
図3に示す)は、好ましくは幅狭部12Aの溝深さD5aの1.1〜1.3倍である。これにより、ショルダー陸部6の剛性が高く維持され、ドライハンドリング性能(操縦安定性能)が確保される。また、溝容積が効果的に確保され、ノイズ性能とスノートラクション性能とが向上する。
【0055】
ミドル内陸部8には、本実施形態では、ミドル主溝4とセンター主溝5とを継ぐミドル内横溝13がタイヤ周方向に隔設されている。これにより、本実施形態のミドル内陸部8は、センター主溝5、ミドル主溝4及びミドル内横溝13により区分される複数個の内ミドルブロック8Bがタイヤ周方向に並ぶブロック列として形成されている。
【0056】
本実施形態では、ミドル内横溝13は、ミドル内横溝13の一方の溝縁13iと、ミドル主溝4のタイヤ軸方向内側の頂点4aとが接続されている。ミドル内横溝13の他方の溝縁13eと、センター主溝5のタイヤ軸方向外側の頂点5bとが接続されている。これにより、ミドル内横溝13、ミドル主溝4のミドル屈曲部4B、及びセンター主溝5とで大きな雪柱が形成される。従って、スノートラクション性能が向上する。
【0057】
ミドル内陸部8には、該ミドル内陸部8の踏面8Aとセンター主溝5のタイヤ軸方向外側の溝壁5hとを面取りする外側面取り部30が形成される。
【0058】
センター陸部9には、タイヤ赤道C上をタイヤ周方向に連続してのびるセンター副溝14が設けられている。これにより、本実施形態のセンター陸部9は、タイヤ赤道Cの両側をタイヤ周方向に連続してのびる1対のリブ状体として形成されている。
【0059】
センター陸部9は、センター陸部9の踏面9Aとセンター主溝5のタイヤ赤道C側の溝壁5jとを面取りする内側面取り部31が設けられる。
【0060】
図5には、本発明の他の実施形態が示される。
図5に示されるように、ミドル横溝11には、ミドル横溝11の両側の溝壁部19に階段状部20が設けられても良い。このようなミドル横溝11は、
図1のミドル横溝11に比して溝容積が大きくなり、雪柱せん断力が、一層、高められる。また、このようなミドル横溝11は、回転方向に影響されずに大きなエッジ効果を発揮する。このため、スノートラクション性能が大きく向上する。両側の階段状部20は、ショルダー主溝3やミドル主溝4の気柱共鳴音を大きく攪乱する。このため、ノイズ性能が確保される。
【0061】
図6には、さらに他の実施形態が示される。
図6に示されるように、ミドル横溝11の溝壁部19と、ショルダー横溝12の溝壁部35とに階段状部20が設けられても良い。これにより、とりわけ、旋回時でのスノートラクション性能が大きく向上する。なお、ショルダー横溝12の溝壁部のみに階段状部が設けられる態様でも良い(図示省略)。
【0062】
以上、本発明の空気入りタイヤについて詳細に説明したが、本発明は上記の具体的な実施形態に限定されることなく種々の態様に変更して実施される。
【実施例】
【0063】
本発明の効果を確認するために、
図1の基本パターンを有し、表1の仕様に基づいた275/55R20の空気入りタイヤがテストされた。各タイヤの主な共通仕様やテスト方法は以下の通りである。
トレッド接地幅TW:208mm
ショルダー主溝の溝深さD1:11.3mm
ミドル主溝の溝深さD2:10.3mm
センター主溝の溝深さD3:11.3mm
ミドル横溝の最大溝深さD4:8.0mm
ショルダー横溝の深さD5:8.0〜9.8mm
ミドル内横溝の溝深さ:5.1〜8.4mm
センター副溝の溝深さ:3.0mm
【0064】
<ドライハンドリング性能及びノイズ性能>
各テストタイヤが、下記の条件で、排気量4800ccの乗用車の全輪に装着された。そして、1名のテストドライバーが、ドライアスファルト路面のテストコースを走行させ、このときのハンドル応答性、剛性感、トラクション等によるハンドリング性能、及び、タイヤから発生する気柱共鳴音やポンピング音によるノイズ性能に関する走行特性が、ドライバーの官能により評価された。結果は、比較例1を100とする評点で表示されている。数値が大きいほど良好である。
リム(全輪):20×9.0J
内圧(全輪):240kPa
【0065】
<スノートラクション性能>
テストドライバーが、上記テスト車両を、圧雪路面のテストコースを走行させ、このときの発進時のトラクション、及び、加速時のトラクションに関するスノートラクション性能が、ドライバーの官能により評価された。結果は、比較例1を100とする評点で表示されている。数値が大きいほど良好である。
テストの結果が表1に示される。
【0066】
【表1】
【0067】
テストの結果、実施例のタイヤは、比較例のタイヤに比べて各性能が有意に向上していることが確認できた。また、タイヤサイズを変更して同じテストを行ったが、同じテスト結果であった。